1680-0338-riha-39-03-119

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INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXIX, No. 3, Sep-Dic 2018, p. 119-133 
 
 recibido: Abril 2018 aprobado: Mayo 2018 
Disipadores de energía - parte II: pozo y estanque amortiguador 
 
 
Rafael Pardo Gómez email: rpardo@cih.cujae.edu.cu 
Centro de Investigaciones Hidráulicas, CIH 
Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (Cujae) 
 
 
RESUMEN 
El presente artículo es el segundo de una serie de siete, todos relativos a los disipadores de 
energía que se pueden emplear en obras hidráulicas. Todos estos artículos en su conjunto 
conforman una monografía que sobre este tema desarrolló el autor, concluyéndola a mediados 
del año 2017 y posteriormente incorporándola a una nueva edición – en preparación – del libro 
de texto “Aliviaderos y Obras de toma”. Este segundo artículo es una presentación detallada 
acerca de dos estructuras de disipación de energía que tienen un amplio uso universal: el 
estanque y el pozo amortiguador. 
 
Palabras clave: dientes deflectores, dados amortiguadores, estanque amortiguador, longitud del 
estanque/pozo, pozo amortiguador, salto hidráulico, umbral terminal. 
 
 
Energy dissipation- part II: stilling basin 
 
 
ABSTRACT 
The present article is the second of a series of seven, all relative to energy dissipators that can be 
used in hydraulic works. The whole group of these articles conform a monograph about the 
subject that is being prepared by the author, concluding it by the middle of the 2017 year and 
later on incorporating it into a new edition - in preparation - of the textbook "Spillways and 
Intake Structures." This second article is a detailed presentation about two structures of energy 
dissipation that have a wide universal use. 
 
Keywords: chute blocks, baffle piers, stilling basin, stilling basin/pool length, stilling pool, 
hydraulic jump, terminal threshold. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
mailto:rpardo@cih.cujae.edu.cu
Disipadores de energía - parte II: pozo y estanque amortiguador 
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ING. HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXIX, No. 3, Sep-Dic 2018, ISSN 1815–591X, RNPS 2066 
INTRODUCCIÓN 
El pozo amortiguador es una estructura empleada para contener el salto hidráulico, de manera 
que el verdadero disipador es el salto y la estructura además de soportar las solicitaciones que 
provoca el salto sobre el elemento en el que se desarrolla, garantiza que se logre la máxima 
eficiencia posible del disipador y garantiza que el mismo se produzca dentro de ella (Pardo y 
Alegret 2012), (Pardo 2017). 
 
 
CARACTERÍSTICAS GENERALES 
El cálculo de un pozo amortiguador se basa fundamentalmente en la obtención de la altura h 
del escalón del pozo (ver figura 1) capaz de garantizar que la conjugada del tirante que se tiene al 
inicio del pozo, coincida con el tirante de que se dispone aguas abajo de éste, para de esa manera 
lograr la ocurrencia del salto hidráulico al pie del cimacio o a la salida de la rápida, según sea el 
caso. Una vez determinada esta altura se procederá a calcular la longitud de revestimiento de 
dicho pozo. (Agroskin 1964), (Kiceliov 1961). 
 
En el cálculo de un pozo amortiguador es importante tener presente que: 
 
1. La condición fundamental para ejecutar el cálculo de un pozo amortiguador es que y2 > y3. 
Recuérdese que y2 es la profundidad conjugada del salto. 
 
2. Es frecuente usar como criterio para el cálculo de la altura del pozo que en el mismo se 
imponga una profundidad ligeramente mayor que la conjugada y2, es decir, ahogar algo al salto 
para con ello mejorar su eficiencia atendiendo a criterios que se mencionan más abajo, ello se 
logra multiplicando y2 por un factor de seguridad  que oscila entre 1,00 y 1,10. Ello implica 
que TA =  y2. 
 
 
Figura 1 – Esquema de pozo amortiguador ubicado al pie del cimacio vertedor 
 
En relación con la selección del valor de , atendiendo a criterios prácticos se recomienda lo 
siguiente: 
 
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- Para Fr1 < 4,5 se recomienda  = 1,1. Téngase en cuenta que para esta condición el salto es 
oscilante, por lo que con un ahogo del 10% se está disminuyendo el oleaje que se genera en ese 
tipo de salto. 
 
- Para 4,5 < Fr1 < 9,0 se recomienda  = 1,0. Este es el caso de un salto estable que por su buen 
funcionamiento y posición, no requiere de factor de seguridad. 
 
 - Para Fr1 > 9,0 se recomienda  = 1,05 para fijar la ubicación del salto dentro del pozo, dada la 
tendencia de estos saltos fuertes a correrse hacia aguas abajo. 
 
3. Inmediatamente aguas abajo del pozo amortiguador se reviste el canal de salida, generalmente 
con rocas, con el fin de evitar que eventuales excesos de energía del flujo de salida vayan a 
producir erosiones no previstas en esa zona del canal; a este tramo del canal de salida se le 
denomina risberma. Más adelante se ampliará sobre este aspecto. 
 
4. En los aliviaderos puede ubicarse un pozo amortiguador inmediatamente a continuación del 
cimacio vertedor cuando el mismo se encuentra en un nivel cercano al del cauce del río al cual se 
restituyen las aguas, o a continuación de la rápida cuando el empleo de la misma fuera 
imprescindible debido a que aún no se habría llegado a los niveles del cauce del río en la zona de 
la descarga. Por esta razón, se presentan a continuación ambos casos siguiendo un orden lógico 
de los pasos a dar. 
 
 
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE UN POZO AMORTIGUADOR UBICADO AL PIE 
DE UN CIMACIO VERTEDOR 
Se recomienda seguir el orden siguiente en los cálculos: 
 
1- Cálculo del tirante contraído al pie del cimacio y1 
 
Se realiza mediante el empleo de las ecuaciones (1), (2) y (3). 
 
 ℎ𝑐𝑖 = 𝐸𝑒𝑖 3⁄ [1 − 2 𝑐𝑜𝑠(60
𝑜 + 𝛼𝑜 3⁄ )] (1) 
 
 donde: 
 
 𝐸𝑒𝑖 = 𝑃1 + 𝐻𝑒𝑖 (2) 
 
 ∝1
𝑜= 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠[1 − (0,83𝑞𝑖 𝜑⁄ )
2 𝐸𝑒𝑖
−3] (3) 
 
 donde: 
 φ: coeficiente de velocidad que varía en función de la altura del cimacio, aceptándose 
 un valor entre 0,95 y 1,00 para los cimacios de perfil práctico de pequeña altura. 
 
2- Cálculo de la conjugada y2 del tirante y1 con la ecuación (4) y considerando la velocidad de 
llegada V1 según ecuación (5). 
 
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  118
2
1 2
1
2
1
 rF
y
y
 (4) 
 V
Q
bY
1
1
 (5) 
 
donde: b = Lt : b es el ancho del pozo amortiguador y Lt es la longitud total del vertedor. 
 
3- Comparar y2 con y3 para valorar si es necesario o no el uso del pozo. 
 
a) Si y2  y3  el salto está ahogando al vertedor y es aconsejable bajar la solera para evitarlo. 
 
b) Si y2 = y3  debe emplearse estanque o simplemente la solera, según se analizará más 
adelante. 
 
c) Si y2 > y3  sí se puede emplear un pozo. 
 
4- En caso de requerirse pozo amortiguador, calcular la altura del escalón del pozo (h). 
 
Se recomienda organizar los cálculos usando un formato de tabla como el siguiente: 
 
 h sup. 
 (m) 
 Eo 
(m) 
 ° y1 
 (m) 
 
 y2 
 (m) 
 Z 
 (m) 
hcalc 
 (m) 
error 
relativo1 2 3 4 5 6 7 8 
 
Procedimiento a seguir: 
 
a) Suponer un valor de altura del pozo (hsup) 
 
b) Calcular la energía al nivel del fondo del pozo Eo = Ho + (P
* + hsup) 
 
c) Calcular  (=α) 
 
d) Calcular y1 
 
e) Calcular y2 
 
f) Calcular Z según ecuación (6): 
 
 
2
2
2
2
2
3
2
2
..
22 yg
V
yg
V
Z
pozo
p
salcan

 (6) 
 
 donde: 
 p = (0,80 ÷ 0,95): coeficiente que considera las pérdidas por el escalón del pozo, 
 siendo 0,80 a escalón de borde recto y 0,95 a escalón con borde redondeado. 
 
Rafael Pardo Gómez 
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La velocidad en el canal de salida se determina en la sección final del pozo pues más adelante 
se indefine la sección debido a los remolinos laterales que hacen que el flujo se concentre en el 
eje del canal. 
 
3
..
by
Q
V salcan  (7) 
 
 donde: y3 : tirante en el canal de salida. 
 
 
2yb
Q
Vpozo

 (8) 
 
 siendo: 
b : ancho del pozo 
y2 : 2da conjugada del salto en el pozo 
 g : aceleración de caída libre 
  : factor de seguridad ya definido 
 
g) Calcular hcalc según ecuación (9) 
 
 hcalc =  y2 − (y3 + Z) (9) 
 
h) Calcular el error por la diferencia entre hsup y hcalc según ecuación (10) 
 
 (10) 
 
 
Se debe cumplir que el Error Relativo < 2%, de no ser así, se procede a suponer un nuevo 
valor de (h). Resulta aconsejable aceptar, como nuevo valor de hsup, el valor de la hcalc 
obtenida en el paso anterior. Este proceso se repetirá hasta cumplir con el requisito 
mencionado en el inciso h. 
 
5- Cálculo de la longitud del pozo (Lp) y de la longitud de la risberma (Lr). 
 
 Si el gasto específico en el pozo q > 5 m2/s: Lp = 0,8LSH (11a) 
 
 Si q < 5 m2/s: Lp = 3y2 (11b) 
 
 Lr = 9(y2 – y1) - Lp (12) 
 
 
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE UN POZO AMORTIGUADOR UBICADO AL PIE 
DE UNA RÁPIDA 
En el cálculo de un pozo amortiguador que se ubica al final de una rápida, se pueden presentar 
fundamentalmente dos casos que están relacionados con el régimen de circulación que se tenga 
al final de la misma, por ejemplo, si al final de la rápida se alcanza el régimen uniforme en el 
cálculo del pozo amortiguador no es necesario iterar para definir la cota de fondo del pozo, pues 
el tirante que se obtendrá al inicio del pozo será siempre el mismo, independientemente de la 
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟(%) = |
ℎ𝑠𝑢𝑝 − ℎ𝑐𝑎𝑙𝑐
ℎ𝑐𝑎𝑙𝑐
| 100 
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cota de fondo que éste requiera. Ahora bien, si por el contrario el régimen de circulación al final 
de la rápida no es uniforme, entonces al calcular el pozo amortiguador, se deberá tener presente 
que en la medida en que se varía su cota de fondo es necesaria la prolongación de la rápida, 
razón por la cual el tirante entonces varía. 
 
Este último aspecto evidencia la necesidad de prolongar el cálculo de la curva superficial del 
flujo que circula por la rápida, más allá de donde se prevea inicialmente que finalizará ésta, con 
el propósito de contar con la información necesaria para acometer el diseño del pozo 
amortiguador. 
 
Los pasos a seguir son los siguientes: 
 
1. A partir de la curva superficial de la rápida se conoce el tirante al final de ésta, el cual 
resulta ser a los efectos del cálculo del pozo amortiguador, el tirante a la entrada del 
mismo y1, entonces se procede a calcular el tirante conjugado y2 mediante las ecuaciones 
(4) y (5), teniendo en cuenta que ahora el ancho del pozo es igual al ancho b de la rápida. 
 
2. Comparar y2 con y3 para valorar si es necesario o no el uso del pozo, teniéndose una de 
tres opciones: 
 
a) Si y2  y3  el salto está desarrollándose en la rápida, lo cual no es admisible. 
 Deberá modificarse la misma para evitarlo, cambiando su ancho y/o su pendiente. 
 
b) Si y2 = y3  debe emplearse estanque o simplemente una solera, según se 
 analizará más adelante 
 
c) Si y2 > y3  sí se puede emplear un pozo 
 
3. En caso de requerirse pozo amortiguador se procede al cálculo de la altura del escalón del 
pozo (h). 
 
Se sigue el mismo procedimiento que para el pozo al pie del cimacio, con la diferencia 
de que en el presente caso se toma el tirante de llegada al pozo y1 como el correspondiente 
al final de la rápida y en las aproximaciones sucesivas hasta lograr el error admisible, los 
valores del mencionado tirante se tomarán de la curva superficial prolongada. 
 
4. Cálculo de la longitud del pozo (Lp) y de la longitud de la risberma (Lr). 
 
Se procede de la misma forma que se indicó para el salto al pie del cimacio. 
 
Por último, en relación con el cálculo de un pozo amortiguador ubicado al pie de una rápida, 
en donde se ha alcanzado el régimen de circulación uniforme y por lo tanto el tirante y1 no varía 
independientemente de la cota a la que se ubique el fondo del pozo a medida que la rápida 
avanza hacia aguas abajo, no es necesario realizar la iteración. 
 
 
EL ESTANQUE AMORTIGUADOR COMO DISIPADOR DE ENERGÍA: PRINCIPIO 
DE DISIPACIÓN 
La disipación de la energía a través del uso de un estanque amortiguador, se realiza al igual 
que en el pozo por medio de la ocurrencia de un salto hidráulico con la única diferencia de que, 
en este tipo de disipador, se incorporan distintos accesorios tales como dientes deflectores, dados 
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amortiguadores y umbral final, con dos propósitos: el primero es incrementar la disipación de la 
energía, mientras el segundo es contribuir con la estabilización del salto en el estanque ya que al 
tener esta estructura la misma cota de fondo del canal de salida, el salto tiende fácilmente a 
correrse hacia aguas abajo y salirse del estanque (Peterka 1984). 
 
Diferencias fundamentales entre el estanque y el pozo amortiguador 
Entre las diferencias fundamentales que se pueden señalar respecto a estos dos tipos de 
disipadores se tiene que: 
 
1. En el estanque amortiguador, la cota de fondo del canal de salida se hace coincidir con la cota 
de fondo del estanque. Esta situación contribuye en numerosas ocasiones en la decisión final 
acerca del tipo de disipador a emplear, pues como es de suponer, cuando se tenga un canal de 
salida muy largo, la obligatoriedad de colocar la cota de fondo del canal de salida al mismo nivel 
que la del estanque, hace que frecuentemente el empleo de este último resulte más costoso que el 
uso de un pozo como disipador de la energía debido al gran movimiento de tierra que habría que 
realizar. 
 
2. En el estanque se emplean accesorios, con el propósito de incrementar la disipación de la 
energía y estabilizar el flujo antes de abandonar dicha estructura. 
 
3. La presencia del escalón al final del pozo hace que en la superficie del agua se presente una 
caídaΔZ cuyo valor no es despreciable; en el caso del estanque tal caída es muy pequeña o no 
existe. 
 
En la figura 2 se aprecian las diferencias arriba descritas. 
 
 
Figura 2 – Diferencias entre estanque y pozo 
 
Tipos de accesorios que se emplean en el estanque amortiguador: funciones 
Entre los accesorios que se utilizan en el estanque amortiguador se tienen los siguientes: 
a) Dientes deflectores 
b) Dados amortiguadores 
c) Umbral terminal. 
 
a) Dientes deflectores 
Son aquellos elementos que se ubican a la entrada del estanque, para fragmentar el chorro e 
incrementar la profundidad del flujo que entra a dicha estructura. Además se puede señalar que 
su presencia contribuye a crear la turbulencia requerida en la disipación de la energía y como 
resultado de esto se pueden obtener longitudes de estanques más cortas. 
 
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b) Dados amortiguadores 
Los dados amortiguadores son instalados en el estanque principalmente para estabilizar la 
formación del salto hidráulico e incrementar la turbulencia del flujo, con lo cual se logra una 
mejor disipación de la energía. Es importante resaltar que cuando por el aliviadero circulan 
gastos pequeños, los dados contribuyen a compensar las deficiencias del tirante aguas abajo, 
mientras que para gastos grandes de circulación, ellos ayudan a reflectar el flujo alejado del 
lecho del río. 
 
Cuando la velocidad a la entrada del estanque excede los 15 m/s no se recomienda su uso ya 
que se corre el peligro de que ocurra la cavitación en la cara posterior de ellos. Para evitar esta 
situación, los dados pueden ser colocados lo suficientemente lejos de la entrada, donde exista 
suficiente sumersión bajo el tirante aguas abajo. 
 
Una de las dimensiones más importantes en el dado amortiguador resulta ser su altura pues si 
la misma es demasiado grande se produciría una cascada y si por el contrario es muy baja puede 
resultar una superficie rugosa y no cumplir con su objetivo de diseño o colocación. 
 
c) Umbral Terminal 
Es aquel umbral que se construye al final del estanque con el propósito de controlar la erosión 
que se producirá en el lecho del río. Las pruebas de laboratorio indican que este elemento 
terminal, incrementa la eficiencia del estanque pues reduce apreciablemente la erosión del cauce 
aguas abajo. 
 
En la figura 3 se muestran varios tipos de dados de uso más frecuente en el estanque 
amortiguador. Se aprecian también, al inicio del estanque, los dientes deflectores y al final el 
umbral terminal. 
 
 
Figura 3 – Accesorios ensayados para estanques [Fuente: Peterka (1984)] 
 
 
Estanques Amortiguadores típicos recomendados en soleras horizontales 
Ha sido posible tipificar el diseño de estanque amortiguadores para todos los tipos de saltos 
hidráulicos según la clasificación de estos en función del número de Froude, la cual fue 
presentada más arriba en el presente texto. A continuación se presentan las soluciones para cada 
caso. 
Fr1 < 1,7 
 
 En este caso se cumple que D2  2D1 (13) 
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 V2  0,5V1 (14) 
 
No es necesario emplear estanque, sólo se requiere revestir el canal en una longitud L = 4D2 
a partir de la sección donde comienza el cambio de tirante (inicio del salto). 
 
1,7 < Fr1 < 2,5 
 
En este caso se emplea el estanque tipo 0. No se requiere el uso de accesorios. La longitud del 
estanque coincide con la longitud del salto (dada en la figura 4) y la profundidad del agua en el 
estanque se hace coincidir con la conjugada (TA = D2), de manera que la cota del fondo del 
estanque será: 
 
 CFE = CFCS + D3 – TA (15) 
 
 en la que: 
CFCS: cota del fondo del canal de salida 
D3: profundidad del agua impuesta por las condiciones de aguas abajo. 
 
Varios autores plantean que para Fr1 < 2,5 no se emplea estanque, sino que se reviste el canal 
en una longitud igual a la del salto. 
 
 
Figura 4 – Longitud del estanque para los tipos 0 (también para el I), II y III 
 [Fuente: Peterka (1984)] 
 
Una alternativa a la figura 4 es la ecuación (16) con sus parámetros en la tabla 1. 
𝐿 𝐷2⁄ = 𝑎 + 𝑏 𝐹𝑟⁄ + 𝑐 𝐹𝑟
2⁄ + 𝑑 𝐹𝑟
3⁄ + 𝑒/𝐹𝑟
4 + 𝑓 𝐹𝑟
5⁄ + 𝑔 𝐹𝑟
6⁄ + ℎ 𝐹𝑟
7⁄ + 𝑖 𝐹𝑟
8⁄ + 𝑗 𝐹𝑟
9⁄ (16) 
 
Observación: de los parámetros de la tabla 1 no deben eliminarse cifras significativas, pues 
pudieran alterarse sensiblemente los resultados. 
 
 
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2,5 < Fr1 < 4,5 
 
En este caso se emplea el estanque tipo I que se presenta en la figura 5. Según se describió al 
inicio de este capítulo, el principal problema concierne a la generación de olas generadas por el 
salto inestable, haciendo que la inclusión de un supresor de olas forme parte del diseño del 
estanque amortiguador. 
 
La mejor manera de combatir un problema de oleaje es eliminarlo en su fuente de origen 
alterando las condiciones que lo generan. Para estanques amortiguadores precedidos por un 
vertedor o una rápida, dos esquemas aparentan estar claros para eliminar la ola en su fuente; el 
primero es rompiendo el chorro de entrada oponiéndole chorros direccionales ocasionados por 
dados amortiguadores o umbrales. El segundo es intensificando los remolinos en la superficie del 
agua con la ayuda de grandes dientes deflectores que generen chorros direccionales. 
 
Tabla 1 - Parámetros para la ecuación 16 
Parámetros Estanque tipo 0 Estanque tipo II Estanque tipo III 
a -6,654121797 -256,2759295 134,0670786 
b 628,1651943 20748,18362 -9314,120983 
c -13389,44098 -720111,2815 287898,4347 
d 161063,2685 14209616,94 -5039114,237 
e -1196506,076 -175701440,9 55168180,66 
f 5674202,316 1412502341 -392627134,4 
g -17178498,37 -7388745315 1819849296 
h 32051491,18 24273978640 -5306089808 
i -33496444,65 -45493851017 8843671360 
j 14966466,43 37099793125 -6427780992 
 
 
El primer método es impracticable debido al alto número y tamaño de los accesorios a 
colocar, los cuales obstruirían el flujo de agua. El segundo esquema dio buenos resultados. 
Mediante múltiples estudios en laboratorio ha sido posible establecer el estanque amortiguador 
tipo I a emplear para el intervalo de Fr1 especificado. 
 
En cuanto al tirante después del salto TA, se ha podido comprobar que el salto hidráulico es 
muy sensible a las variaciones de TA para este intervalo de valores de Froude, llegando a ocurrir 
que ligeras variaciones de TA hacia valores menores pueden provocar que el salto tenga lugar 
fuera del estanque. Para garantizar la posición del salto y para contribuir de manera adicional a la 
supresión del oleaje, se recomienda que TA = 1,1 D2, dicho en otras palabras: el salto hidráulico 
es ahogado un 10%. 
 
Resumiendo: 
 
 TA = 1,1D2 (17) 
 
La cota del fondo CFE del estanque se determina según: 
 
 CFE = CFCS + D3 – TA (18) 
 
Mientras que la longitud del estanque se determina según: 
 
 LI = LSH se obtiene en la figura 4 o mediantela ecuación (16). 
 
Las demás dimensiones se especifican en la figura 5. 
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Fr1 > 4,5 y V1 < 15 m/s 
 
En este caso se emplea el estanque tipo II que resulta un estanque más corto con umbral 
terminal sencillo pues se le incorporan dados amortiguadores aguas abajo de los dientes 
deflectores que lleva al inicio. 
 
Debido a la posibilidad de producirse bajas presiones en la cara posterior de los citados dados 
y la posible cavitación de los mismos, la velocidad de entrada del flujo y el gasto específico 
deben limitarse a valores razonables (V < 15 m/s). 
 
Figura 5 – Estanque amortiguador tipo I para 2,5 ≤ Fr1 ≤ 4,5 
[Fuente: Peterka (1984)] 
 
Después de múltiples ensayos con varias variantes de dados amortiguadores como los 
presentados más arriba, también fueron ensayadas variantes en el tamaño y forma de los dientes 
deflectores y del umbral terminal. 
 
Se encontró que los dientes deflectores pueden hacerse menores, no mayores que D1, si es 
posible, para evitar que dichos dientes lancen el chorro de entrada por encima de los dados 
amortiguadores. El umbral terminal tiene poca influencia sobre el salto cuando los dados son 
colocados en la forma recomendada. 
 
En consecuencia, no es necesario un umbral dentado y basta un umbral terminal sencillo con 
el único propósito de direccionar las remanentes corrientes de fondo en el estanque hacia arriba y 
fuera del estanque, esto es, hacia el canal de salida. El estanque finalmente desarrollado se 
muestra en la figura 6. 
 
De esta figura, los valores de h3 y h4 también se pueden calcular por: 
 
 h3 = 0,627 + 0,167Fr1 (17) 
 
 h4 = 1,02 + 0,055Fr1 (18) 
 
Consideraciones de Peterka y algunas adicionales del autor del presente texto para el empleo 
del estanque amortiguador tipo II: 
 
1. El estanque opera mejor para tirante aguas abajo según ecuación (19) 
 
 TA = D2 (19) 
 
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2. La longitud del estanque, la cual es menor que la mitad de la longitud del salto hidráulico 
natural, se puede obtener a partir de la figura 4 o la ecuación alternativa (16). 
3. La cota del fondo del estanque se determina por: 
 
 CFE = CFCS + D3 – TA (20) 
 
4. El estanque tipo II puede ser efectivo para valores de Fr1 tan bajos como 4, pero se 
sugiere emplearlo a partir de Fr1 > 4,5. 
 
5. La altura, ancho y espaciamiento de los dientes deflectores debe ser igual a la 
profundidad media del flujo de entrada D1. El ancho de los dientes puede reducirse, 
asegurando que el espaciamiento entre ellos se reduzca en igual magnitud. En caso que 
D1 < 20 cm la altura de los dientes debe ser h1 = 20 cm. 
 
 
 
Figura 6 – Estanque amortiguador tipo II para Fr1 > 4,5 y V1 < 15 m/s 
[Fuente: Peterka (1984)] 
Rafael Pardo Gómez 
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6. La altura y el espaciamiento de los dados amortiguadores varía con el Fr1 según se 
muestra en la figura 6. Los dados pueden ser cubos o con la forma mostrada en dicha 
figura; la cara de aguas arriba debe ser vertical y plana. La cara vertical es muy 
importante. Para estructuras muy estrechas (poco ancho del estanque) en los que el ancho 
y espaciamiento de los dados lleve a valores poco prácticos, ambos pueden ser reducidos, 
pero garantizando que se mantengan iguales entre sí. Se recomienda espaciamiento en los 
extremos (adyacentes a las paredes laterales) igual a la mitad del espaciamiento. 
 
7. La cara de aguas arriba de los dados amortiguadores debe colocarse a una distancia 0,8D2 
desde la cara de aguas abajo de los dientes deflectores. Esta distancia es importante 
respetarla. 
 
8. La altura del umbral terminal se da en la figura 6. 
 
9. Es indeseable redondear las crestas de los dientes deflectores, dados amortiguadores y 
umbral terminal. El redondeo de los dados amortiguadores puede llevar a reducir su 
eficiencia a la mitad. Pequeños biselados de los bordes pueden hacerse para evitar la 
fractura de los mismos. 
 
10. Como regla general, la pendiente de la rápida o del cimacio que preceden al estanque 
tiene poco efecto en el salto hidráulico, a menos que rápidas de pequeña pendiente estén 
implicadas. Este caso se tratará más adelante. 
 
Fr1 > 4,5 y V1 > 15 m/s 
 
Los estanques tipo III han sido usados en presas de hormigón altas, en el aliviadero de presas 
de tierra y en estructuras de grandes canales. El estanque contiene dientes deflectores al inicio y 
umbral dentado al final. Ver la figura 7. No se emplean dados amortiguadores debido a las altas 
velocidades del flujo de entrada al estanque, las que pondrían en peligro a dichos dados por la 
posible cavitación en la cara posterior de los mismos. 
 
Recomendaciones de Peterka para el empleo del estanque tipo III: 
 
1. La determinación de la cota del fondo del estanque debe considerar el tirante de aguas 
abajo TA incluyendo un margen de seguridad de 5%, es decir, TA = 1,05 D2. 
 
2. El estanque tipo III puede ser efectivo para valores inferiores de Fr hasta 4; sin embargo 
por razones de seguridad se recomienda su empleo para Fr > 4,5. 
 
3. La longitud del estanque puede obtenerse de la curva intermedia de la figura 4 o mediante 
la ecuación (16). 
 
4. La altura de los dientes deflectores es igual a la profundidad de llegada D1, su ancho y 
espaciamiento debe ser aproximadamente igual a su altura; sin embargo, este último debe 
variarse para evitar dientes fraccionales. El espaciamiento entre los muros laterales y el 
primer diente de cada lado del estanque debe ser igual a D1/2 para evitar salpicaduras y 
mantener presiones aceptables. 
 
Disipadores de energía - parte II: pozo y estanque amortiguador 
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5. La altura del umbral terminal dentado es igual a 0,2D1 mientras el máximo ancho y el 
espaciamiento recomendados son aproximadamente 0,15D1 cada uno. Es recomendable 
que los dientes extremos de ambos lados queden pegados a los muros laterales. La 
pendiente de la porción continua es 2:1. Para estanques estrechos, que contienen solo 
unos pocos dientes de acuerdo con las recomendaciones anteriores, es aconsejable reducir 
el ancho y el espaciamiento, aunque los anchos y espaciamientos deben permanecer 
iguales entre sí. Esta reducción de ancho y espaciamiento para estanques estrechos 
mejora el comportamiento de los mismos; por tanto, el ancho y espaciamiento mínimo 
viene dado por consideraciones estructurales. 
 
6. No es necesario colocar a tresbolillo los dientes deflectores respecto al umbral dentado. 
De hecho, esta práctica no es aconsejable desde el punto de vista constructivo. 
 
7. Los ensayos de validación del estanque tipo III no mostraron cambios perceptibles en el 
mismo con respecto a la pendiente de la rápida precedente o el talud del cimacio, según 
sea el caso. En dichos ensayos tal pendiente varió entre 0,6:1 a 2:1. Posteriormente, se 
comprobó que la referida pendiente incide en el salto hidráulico cuando su valor es muy 
cercano a la horizontal. Este asunto es analizado con más detalle en la sección relativaa 
soleras con pendiente. 
 
Siguiendo las recomendaciones arriba presentadas se logran diseños seguros y 
conservadores de estanques amortiguadores para aliviaderos de hasta 60 metros de altura 
(distancia vertical entre la superficie del agua en el embalse y el terreno en la zona de 
descarga del aliviadero) y gasto específico en el estanque hasta 50 m3/s/m, garantizando que 
la entrada del chorro de agua al estanque - en lo referido a profundidad D1 y velocidad 
V1 - sea razonablemente uniforme. 
 
Para mayores alturas de caída, mayores gastos específicos o posibles asimetrías, es 
recomendable la realización de estudios en modelos físicos a escala reducida para el correcto 
diseño hidráulico del disipador. 
 
 
 
 
Figura 7– Estanque amortiguador tipo III para Fr1 > 4,5 y V1 ≥ 15 m/s 
 [Fuente: Peterka (1984)] 
Rafael Pardo Gómez 
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CONCLUSIONES 
 El estanque y el pozo amortiguador son estructuras confiables para su empleo como 
disipadores de energía. 
 
 Las diferencias entre estanque y pozo siempre deben tenerse en cuenta antes de realizar la 
selección de uno u otro y no se ha identificado un criterio que establezca una ventaja 
predominante de uno respecto al otro. 
 
 Las principales herramientas para el diseño hidráulico de estanques y pozos 
amortiguadores que se han recopilado a partir de la literatura especializada y han sido 
procesadas para presentar ecuaciones polinómicas que facilitan el empleo de las mismas 
mediante sistemas informáticos. 
 
 
RECONOCIMIENTO 
El autor desea dejar constancia de su agradecimiento al actual ingeniero Dayron Martí Díaz, 
quien como estudiante de ingeniería hidráulica culminó sus estudios mediante la tesis de grado 
“Disipadores de energía” tutelado por el autor del presente trabajo, la cual fue de inestimable 
ayuda para el logro de los presentes trabajos. 
 
 
REFERENCIAS 
Agroskin I. I. (1964). “Hidráulica” (en ruso), Editorial “Energía”, Moscú. 
 
Kiceliov P. C. (1961) “Manual de Cálculos Hidráulicos” (en ruso), Editorial Energía, Moscú. 
 
Pardo R. (2017). “Monografía sobre disipadores de energía”. ISBN: 978-959-261-565-6. 
Departamento de Ediciones CUJAE, La Habana, Cuba. 
 
Pardo R. y Alegret E. (2012). “Diseño hidráulico de aliviaderos y obras de toma para presas”., 
Editorial Félix Varela, ISBN 978-959-07-1692-8, La Habana 
 
Peterka A. J. (1984). “Hydraulic design of stilling basins and energy dissipators”. Engineering 
monograph No. 25. United States Bureau of Reclamation (USBR). Denver, Colorado, USA.